Související stránky k článku Nový pohled na supermasivní černou díru uprostřed Mléčné dráhy naznačuje skrytý výtrysk hmoty
Titulní obrázek dnešního článku znáte asi všichni. Mediálním světem vloni v dubnu rezonovala historicky první fotografie černé díry. Ono historické pozorování provedla soustava pozemských radioteleskopů Event Horizon Telescope (EHT). Dnes ale nebude řeč o slavné fotografii z loňska, ale o výzkumu, který prováděla kosmická observatoř Chandra. Ta se zaměřila na horké výtrysky směřující z centra galaxie M87 v rentgenovém oboru elektromagnetického záření a přinesla nové zajímavé poznatky.
V článku publikovaném 1. listopadu 2019 v časopise Science navrhla skupina astronomů nový způsob pátrání po hvězdných černých dírách a ukázala, že zde může existovat nová třída černých děr ještě menších, než ve vesmíru doposud pozorované objekty tohoto typu. Hvězdné černé díry často existují v binárních soustavách. To zkrátka znamená, že dvě hvězdy se nacházejí dostatečně blízko jedna vůči druhé uzamčené společnou gravitací při vzájemném obíhání kolem sebe.
Mezinárodní skupina astronomů včetně pracovníků Australian National University (ANU) informovala, že se jim podařilo vůbec poprvé detekovat černou díru polykající neutronovou hvězdu. Neutronové hvězdy a černé díry jsou mimořádně husté pozůstatky zaniklých hmotných hvězd. Dne 14. 8. 2019 detektory gravitačních vln na území USA a Itálie zaregistrovaly změny prostoročasu jako důsledek kataklyzmatické události, ke které došlo ve vzdálenosti zhruba 870 miliónů světelných roků od Země.
Pozorování pohybů hvězd v extrémním gravitačním poli superhmotné černé díry v centru naší Galaxie, která získal dalekohled ESO/VLT, poprvé odhalila efekty předpovězené Einsteinovou obecnou teorií relativity. Tento dlouho očekávaný výsledek představuje vyvrcholení pozorovací kampaně s teleskopy ESO v Chile trvající 26 let.
Astronomové dobře vědí o tom, že existují dva typy černých děr: malé hvězdné černé díry – což jsou objekty s hmotnostmi v rozmezí zhruba 10 až 100 hmotností Slunce. Jedná se o pozůstatky umírajících hvězd, jejichž hmota se smrštila do malého objemu. Druhou kategorii představují supermasivní černé díry. Jejich hmotnosti leží v rozmezí 100 000 až několik miliard hmotností Slunce a najdeme je v centrech většiny galaxií. Avšak podle názoru astronomů je napříč vesmírem rozptýleno několik domnělých černých děr mnohem tajuplnějšího typu.
Nové výzkumy přinesly první důkazy přítomnosti silných vanoucích větrů v okolí černých děr během jasných erupcí při rychlé konzumaci dopadající hmoty. Studie publikovaná v časopise Nature vrhla nové světlo na to, jak je hmota přenášena na černou díru a jak černá díra může ovlivňovat prostředí ve svém okolí. Vědci spolupracovali s mezinárodním týmem astronomů pod vedením oddělení fyziky University of Alberta.
Astronomové využívající přístroj MUSE, který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT na observatoři Paranal v Chile, objevili v nitru hvězdokupy NGC 3201 stálici s velmi podivným chováním. Zdá se, že obíhá kolem černé díry asi čtyřikrát hmotnější než Slunce, která by tak mohla být první neaktivní černou dírou nalezenou v kulové hvězdokupě a první objevenou na základě přímého pozorování gravitačního působení. Tento významný objev má zásadní dopad na naše chápání formování tohoto typu hvězdokup, černých děr a původu jevů doprovázených emisí gravitačních vln.
Nová analýza dat z dalekohledu ESO/VLT a z jiných dalekohledů vůbec poprvé naznačuje, že pohyb hvězd v okolí supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy by mohl být ovlivněn efekty, jejichž existence vyplývá z Einsteinovy obecné teorie relativity. Výpočty naznačují, že dráha hvězdy S2 se jemně odchyluje od dráhy vypočítané s pomocí klasické fyziky. Tento výsledek je předehrou k mnohem přesnějším testům relativity, které provede přístroj GRAVITY, až bude pozorovat přiblížení hvězdy S2 k černé díře v roce 2018.
V centre každej supermasívnej galaxie číha čierna diera. Ako sa tieto čierne diery formovali a ako sa rozrástli do hmotností miliárd Sĺnk, je stále otvorenou otázkou. Vedci z Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) objavili tri kvazary, ktoré majú veľkú hmotnosť, avšak podľa súčasných poznatkov, by na jej nadobudnutie potrebovali oveľa viac času.
Vedci s použitím teleskopu NuSTAR (NASA) dokazujú, že v záverenčnej fáze zlučovania galaxií, padá do čiernej diery také množstvo plynu a prachu, ktoré je schopné zahaliť aj aktívne galaktické jadrá. Kombinácia gravitačných efektov dvoch galaxií spomaľuje rýchlosť otáčania plynu a prachu, ktoré by v opačnom prípade voľne obiehali. Táto strata energie spôsobuje, že materiál padá do čiernej diery.
Podstata tmavej hmoty, ktorá podľa súčasných poznatkov tvorí až 80% vesmíru, zostáva stále zahalená v tajomstvách. Nedostatok experimentálnych dôkazov, ktoré by boli nám umožnili stotožniť ju nejakou elementárnou časticou predpovedanou teoretikmi, podobne ako tomu bolo v nedávnom objave gravitačných vĺn, na základe zlučovania dvoch čiernych dier (s hmotsnoťou 30-krát väčšou ako je hmotnosť Slnka). Tento objav znovu podnietil záujem o možnosť, že tmavá hmota by mohla mať formu prvotných čiernych dier s hmotnosťou medzi 10 až 1000-násobkom hmotnosti Slnka.
Astronómovia objavili hviezdu, ktorá obehne čiernu dieru dvakrát za hodinu. To je najtesnejší orbitálny tanec medzi čiernou dierou a hviezdou, aký sme kedy v našej Galaxii videli. Za týmto objavom stojí Chandra X-ray Observatory, NuSTAR a Australia Telescope Compact Array.
Chování látky v obvyklých laboratorních podmínkách známe velmi přesně, avšak extrémní situace nedokáže ani moderní fyzika uspokojivě popsat a vysvětlit. Do značné míry to záleží i na úhlu pohledu – co se nám jeví „extrémní“, může často být ve vesmíru zcela běžné. Z pozemského hlediska exotické objekty nejsou ve vesmíru nijak vzácné. Obecně se soudí, že v centru každé (nebo téměř každé) velké galaxie se nachází supermasivní černá díra obklopená množstvím mezihvězdného materiálu v podobě diskového toroidálního útvaru – akrečního disku - který černá díra gravitačně přitahuje a „konzumuje“. Je dobře známo, že gravitační přitažlivost je v těsné blízkosti černých děr enormně silná a pod horizontem událostí jí dokonce nic nedokáže vzdorovat. Trochu paradoxně, samotná gravitační interakce k úplnému a bezespornému popisu všech rozmanitých forem akrečních torů nestačí. Co přesně je však nutno doplnit? Odpověď na tuto otázku zůstává dosud pro astrofyziky velkou záhadou. Audrey Trova a Vladimír Karas z ASÚ se spolupracovníky ze Slezské univerzity v Opavě studovali fyzikální vlastnosti akrečních disků obsahujících elektricky nabité částice.
Mezinárodnímu týmu astronomů pracujícímu s radioteleskopem ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) se podařilo zaznamenat dosud nepozorovaný kosmický jev. V mohutné galaxii vzdálené miliardu světelných let pozorovali rozsáhlé oblaky mezigalaktického plynu padající k superhmotné černé díře v jejím středu. Výsledky byly zveřejněny 9. června 2016 ve vědeckém časopise Nature.
Astronomové využívající radioteleskop Nobeyama s anténou o průměru 45 metrů detekovali signály o přítomnosti neviditelné černé díry o hmotnosti asi 100 000 hmotností Slunce, obíhající kolem centra naší Galaxie. Vědecký tým se domnívá, že pravděpodobná černá díra „střední hmotnosti“ je klíčem k pochopení zrození supermasivní černé díry, která se nachází v centru Galaxie.
Astronomové zkoumající černé díry nyní zažívají velmi vzrušující období poté, co se v polovině června probudila v souhvězdí Labutě černá díra s názvem V404 Cygni. Má hmotnost převyšující deset hmot Sluncí a od nás je vzdálená téměř 8 000 světelných let. Její poslední zjasnění se odehrálo v roce 1989, tedy před více než čtvrt stoletím. Její jasnost velmi kolísá zřejmě v důsledku náhlých přetoků hmoty z hvězdy, která kolem černé díry obíhá s rotační periodou šest a půl dne. Odhaduje se, že je to hvězda hlavní posloupnosti o něco menší než naše Slunce. Její tvar je zřejmě zdeformovaný do tvaru vejce v důsledku silného slapového působení černé díry.
Černou díru prozradí její vliv na okolíV sobotu 1. června 2013 v 16:10 uvede Český rozhlas na stanici Plus pořad Nebeský cestopis s astrofyzikem prof. RNDr. Petrem Kulhánkem, CSc. Hlavním tématem budou černé díry.
Pozůstatek po výbuchu supernovy W49BAutor: X-ray: NASA/CXC/MIT/L.Lopez et al.; Infrared: Palomar; Radio: NSF/NRAO/VLAVelmi zdeformovaný pozůstatek po explozi supernovy na připojeném obrázku může obsahovat nejmladší černou díru, jaká vznikla v naší Galaxii. Obrázek byl vytvořen kombinací dat získaných v oboru rentgenového záření družicí Chandra X-ray Observatory (modrá a zelená barva na snímku), data v rádiovém oboru pořídila observatoř NSF Very Large Array (růžová barva) a informace v oboru infračerveného záření získala Caltech's Palomar Observatory (žlutá barva).
Černá díraAutor: HST Černé díry mají stále punc skoro mystických objektů. Ale je třeba říct, že naše znalosti, co to černé díry jsou, jak se chovají sami nebo hmota v jejich okolí, to všechno je předmětem intenzivního výzkumu, který přináší své výsledky. Na černé díry a především na jejich rotaci se zaměřuje Doc. Vladimír Karas, ředitel Astronomického ústavu AV ČR.
Galaxie NGC 6240 v rentgenovém a viditelném světleVědci z Astronomického ústavu AV ČR vás v novém videu seznámí, jakým způsobem se zkoumají galaxie, jaké jsou úspěchy ústavu při modelování vzniku hvězd, jak se dají pozorovat neviditelné černé díry nebo jak složitý tvar má naše Země.
